长期以来，对材料动态载荷引起的损伤进行准确建模和预测一直被证明是一项艰巨的任务。对死后回收的样品进行检查无法捕获空穴成核和生长随时间的演变，并且由于缺乏高分辨率、原位、时间分辨的实验数据，分析模型的尝试因必须做出简化假设而受到阻碍。

近日，洛斯阿拉莫斯国家实验室Saryu Fensin对在冲击载荷下经历剥落的延性金属中的早期空洞生长进行了原位、时间分辨、高分辨率测量。这些新数据旨在填补研究人员对动态损伤演化理解的空白，为当前的空洞损伤模型提供信息，并促进新模型的开发。

文章要点

1）研究人员专注于镁中的高保真度（∼1.6-μm 空间分辨率）空隙分布数据，由于对其高各向异性的影响感兴趣，因此选择镁作为模型材料。此外，人们对其在剥落条件下的行为表现出了极大的兴趣 ，并且其对金属的低吸收长度使其特别适合在动态压缩扇区 (DCS) 可用的 X 射线能量和通量下进行实验。虽然射线照相数据以前已用于研究动态断裂和裂纹扩展 ，但这些实验尚未用于研究金属中剥落驱动的空洞演化。

2）还有其他研究金属散裂的尝试使用了质子射线照相术，但至关重要的是，这种方法在可实现的空间分辨率方面受到限制 [最大60 μm]，将先前的分析限制在散裂层的规模上 (∼ 0.6至1 mm），而不是在单个空隙水平上成核和生长。

3）在使用 X 射线衍射来研究金属中的时间分辨散裂方面已经做了一些工作，但这些数据严重缺乏对空隙分布、形状和生长的直接测量。研究人员对镁的散裂测量作为不同微观结构的函数，证明了损伤演化对微观结构和载荷方向的依赖性，突出了与预测模型中经常做出的简化假设的分歧。

4）研究还表明，仅剥落强度并不能很好地指示空洞损伤将如何演变，这强调了这些类型的高分辨率原位测量对于获得剥落过程中材料行为的完整图像的重要性。这些数据为迄今为止仍以近似值为特征的制度提供了重要的见解。

参考文献

Brianna MacNider, et al, In situ measurement of damage evolution in shocked magnesium as a function of microstructure, Sci. Adv. 9 (45), eadi2606.

DOI: 10.1126/sciadv.adi2606

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi2606